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分子蒸馏及其在香精香料工业中的应用

分子蒸馏是一种在高真空度下进行液液分离操作的连续蒸馏过程。 在高真空度条件下 ,由于分子蒸馏器的加热面和冷凝面之间距离小于或等于被分离物料的分子平均自由程 ,当分子从加热面上形成的液膜表面上进行蒸发时 ,分子间相互发生碰撞 ,无阻拦地向冷凝面运动并在冷凝面上冷凝 ,从而达到分离目的国外在 20 世纪 30 年代出现分子蒸馏技术 ,并在 60 年代开始工业化反应。 国内于 80 年代中期开始分子蒸馏技术研发。 目前 ,该项技术已广泛应用于石油化工、食品香料等领域 ,特别适用于天然物质的提取与分离。

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分子蒸馏特点

1、普通蒸馏在沸点温度下进行分离，分子蒸馏可以在任何温度下进行，只要冷热两面间存在着温度差，就能达到分离目的。

2、普通蒸馏是蒸发与冷凝的可逆过程，液相和气相间可以形成相平衡状态；而分子蒸馏过程中，从蒸发表面逸出的分子直接飞射到冷凝面上，中间不与其它分子发生碰撞，理论上没有返回蒸发面的可能性，所以，分子蒸馏过程是不可逆的。

3、普通蒸馏有鼓泡、沸腾现象；分子蒸馏过程是液层表面上的自由蒸发，没有鼓泡现象。

4、表示普通蒸馏分离能力的分离因素与组元的蒸汽压之比有关，表示分子蒸馏分离能力的分离因素则与组元的蒸汽压和分子量之比有关，并可由相对蒸发速度求出。

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分子蒸馏是一种特殊的液--液分离技术，它不同于传统蒸馏依靠沸点差分离原理，而是靠不同物质分子运动平均自由程的差别实现分离。所谓分子运动自由程是指相邻量词碰撞之间所走的路程。 当液体混合物沿加热筒体流动并被加热，轻、重分子会逸出液面而进入气相，由于轻、重分子的自由程不同，因此，不同物质的分子从液面逸出后移动距离不同，若能恰当地设置一块冷凝板，则轻分子达到冷凝板被冷凝排出，而重分子达不到冷凝板沿混合液排出。这样，达到物质分离的目的。

分子蒸馏技术的特点

   分子蒸馏技术作为一种与国际同步的高新分离技术，具有其他分离技术无法比拟的优点：

1、操作温度低（远低于沸点）、真空度高（空载≤1Pa）、受热时间短（以秒计）、分离效率高，特别适宜于高沸点、热敏性、易氧化物质的分离；

2、可有效地脱除低分子物质（脱臭）、重分子物质（脱色）及脱除混合物中杂质；

3、其分离过程为物料分离过程，可很好地保护被分离物质不被污染，特别是可保持天然提取物的原来品质；

4、分离程度高，高于传统蒸馏。

技术原理：分子蒸馏技术是一种新型的液-液分离或精制技术，是利用混合物组分中不同分子运动的平均自由程的差异不同而进行分离的。其特征是蒸发面与冷凝面之间的距离小于被分离物料分子的平均自由程，根据被分离物系各组分的分子量不同，分子平均自由程的差别进行分离。 液体受热后，轻分子的平均自由程大，重分子的平均自由程小，在离液面小于轻分子的平均自由程而大于重分子平均自由程处设置捕集器，使得轻分子不断被捕集，从而破坏了轻分子的动态平衡而使混合液中的轻分子不断逸出，而重分子因达不到捕集器很快趋于动态平衡，不再从混合液中逸出，这样，液体混合物便达到了分离的目的。

应用范围：此技术应用于废矿物油回收处置。

工艺流程：主要工艺流程为“预处理——薄膜蒸馏——分子蒸馏——固定床脱色”。

短程分子蒸馏系统分离物质的原理？

从机械角度上来说，现在的分子蒸馏机一般采用刮板式，具体结构如下图，整体结构大概是两个同心圆筒，外筒通加热介质，内筒通冷却介质。流体从外筒流下，通过刮板拉成液膜，在真空作用下，液膜内的液体向气相做运动，与冷内筒接触后被冷却下来，完成分离过程。

     分子蒸馏比较大的特点就是蒸发温度比减压蒸馏更低，但是问题也是有的，首先是机理方面，比常规精馏复杂，还难以直接进行设计，需要前期实验。常规蒸馏，主要依据不同物质的沸点与相对挥发度进行设计，但是对于分子蒸馏，分子的自由程对蒸发过程的贡献更大，因为不同物质的扩散层厚度受分子自由程的影响更大。因此分子蒸馏是一个与常规蒸馏完全不同的过程。另外就是设备结构复杂，有转动机械，也有冷却的内外筒。此外内外筒间距要求小，而

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分子蒸馏的一些问题（3）

那么，WFMS相对于基本沸腾型分子短路径的优势仍然是什么？

有几个，包括：

答：WFMS是连续模式，而不是批处理模式。这意味着，对于较大或特殊的烧瓶，或使用液体泵，它们可以使用任何数量的进料材料长时间运行，并且随着时间的推移具有相同的一致产品组成。 WFMS也是可扩展的，因此当需要处理更大量的材料时，可以使用更大版本的相同类型的设备来适应所需的更大吞吐量。诸如BFMS的批处理模式静止图像在可伸缩性方面非常有限。

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